CN110573820A - 热管的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了用于制备热管的方法。本申请可以提供用于制备即使在根据需要形成为薄的厚度时也表现出优异的散热特性和耐久性的热管的方法。

Description

热管的制备方法

技术领域

本申请要求基于在2017年5月16日提交的韩国专利申请第10-2017-0060631号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及用于制备热管的方法。

背景技术

随着电子装置和信息装置的小型化或集成化，在电子装置工作时产生的热导致电子装置的性能劣化和故障的频率正在增加。

为了使高度小型化和集成化的电子装置和信息装置中包含的散热材料表现出优异的散热性能，相关材料本身必须即使在非常薄的厚度下也能够实现高散热性能。

通常，已经开发了通过向具有优异可成型性的聚合物基体中添加各种导热填料来赋予散热性能的复合材料，但是这样的复合材料在实现薄的厚度以及低散热效率方面存在限制。

作为另一种散热材料，存在称作所谓热管的材料。热管通常用外管、其中的中间体(body)(芯)和内部流体运移通道实现。与常规材料相比，这样的热管具有优异的散热效率，但是存在这样的问题：非常难以实现具有薄的厚度的热管，并且难以设定冷凝流体使得其能够快速移动通过内部流体通道。

发明内容

技术问题

本申请提供了用于制备热管的方法。本发明的目的是提供能够通过简单工艺制备具有优异散热效率的热管，并且在必要时形成具有薄的厚度的热管的制备方法。

技术方案

在本说明书中所提及的物理特性中，当测量温度影响相关的物理特性时，除非另有说明，否则所述物理特性为在室温下测量的物理特性。

在本申请中，术语室温为在没有加热或冷却的情况下的自然温度，其可以为，例如，在10℃至30℃的范围内的任意温度，或者约23℃或约25℃左右的温度。

本申请的热管制备方法包括以下步骤：通过使用含特定金属的浆料在金属片(第一金属片)上形成金属泡沫，并将其与另一金属片(第二金属片)相对放置，然后接合周边部分。在相对布置时，形成在第一金属片上的金属泡沫可以面对第二金属片。如有必要，还可以在第二金属片上形成金属泡沫。

在此，在形成金属泡沫的方法中，金属泡沫可以例如通过使用浆料在金属片上形成金属泡沫前体并对其烧结而形成。在此，浆料可以至少包含例如金属粉末、粘合剂和分散剂，并且在一个实例中，可以将该浆料涂覆在金属片上以形成金属泡沫前体。此时，可以在金属片的中心部分中形成金属泡沫前体，使得金属片的周边部分具有能够在以下待描述的接合过程中被接合的区域。可以对这样的金属泡沫前体进行烧结以形成与金属片一体化的金属泡沫。

在甚至在第二金属片上形成金属泡沫的情况下，金属泡沫可以以与第一金属片的情况相同的方式形成，并且如有必要，也可以以不同的方式形成。

第一金属片和第二金属片中的周边部分的接合可以以这样的方式形成：使第一金属片和第二金属片彼此相对并焊接待接合的周边部分。

通过包括这样的制备步骤，本申请的热管制备方法可以以简单的工艺提供热管，其中构成中间体(芯)和/或热管的内部的金属泡沫层的孔径和孔隙率得到适当地保持，并且即使在薄的厚度下也确保了散热效率。

在本申请中，术语金属泡沫或金属骨架意指包含金属作为主要组分的多孔结构。在此，金属作为主要组分意指基于金属泡沫或金属骨架的总重量，金属的比例为55重量％或更大、60重量％或更大、65重量％或更大、70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、90重量％或更大、或者95重量％或更大。作为主要组分包含的金属的比例的上限没有特别限制。例如，金属的比例可以为100重量％或更小、或者小于约100重量％。

术语多孔特性可以意指孔隙率为30％或更大、40％或更大、50％或更大、60％或更大、70％或更大、75％或更大、或者80％或更大的情况。孔隙率的上限没有特别限制，并且可以为，例如小于约100％、约99％或更小、或者约98％或更小左右。在此，孔隙率可以以已知的方式通过计算金属泡沫的密度等来计算。

在本申请中，在金属片上形成金属泡沫的方法可以包括烧结包含金属组分的金属泡沫前体的步骤。在本申请中，术语金属泡沫前体意指在为了形成金属泡沫而进行的过程例如烧结过程之前的结构，即，在形成金属泡沫之前的结构。此外，即使当金属泡沫前体被称作多孔金属泡沫前体时，它本身也不一定是多孔的，并且只要其可以最终形成作为多孔金属结构的金属泡沫，为了方便起见，就可以称作多孔金属泡沫前体。

在本申请中，金属泡沫前体可以使用包含至少金属组分、分散剂和粘合剂的浆料形成。

通过应用这样的浆料，可以自由地控制金属泡沫的特性(例如孔径和孔隙率)，还可以以常规难以生产的膜或片的形式(特别是薄膜或薄片的形式)制备金属泡沫，并且可以以优异的粘合力在金属片上形成具有优异的其他物理特性(例如机械强度)的金属泡沫层。

作为金属组分，可以应用金属粉末。可应用的金属粉末的实例根据目的确定，其没有特别限制，但是其可以例示为选自以下的任一种粉末：铜粉末、钼粉末、银粉末、铂粉末、金粉末、铝粉末、铬粉末、铟粉末、锡粉末、镁粉末、磷粉末、锌粉末和锰粉末、混合有前述两者或更多者的金属粉末、或者前述两者或更多者的合金的粉末，但不限于此。

如有必要，金属组分可以包含具有在预定范围内的相对磁导率和电导率的金属组分作为任选的组分。这样的金属组分可以有助于在烧结过程中选择感应加热方法。然而，由于烧结不一定必须通过感应加热方法进行，因此具有上述磁导率和电导率的金属组分不是必需组分。

在一个实例中，作为可以任选地添加的金属粉末，可以使用相对磁导率为90或更大的金属粉末。术语相对磁导率(μ_r)是相关材料的磁导率(μ)与真空中的磁导率(μ₀)之比(μ/μ₀)。在另一实例中，相对磁导率可以为95或更大、100或更大、110或更大、120或更大、130或更大、140或更大、150或更大、160或更大、170或更大、180或更大、190或更大、200或更大、210或更大、220或更大、230或更大、240或更大、250或更大、260或更大、270或更大、280或更大、290或更大、300或更大、310或更大、320或更大、330或更大、340或更大、350或更大、360或更大、370或更大、380或更大、390或更大、400或更大、410或更大、420或更大、430或更大、440或更大、450或更大、460或更大、470或更大、480或更大、490或更大、500或更大、510或更大、520或更大、530或更大、540或更大、550或更大、560或更大、570或更大、580或更大、或者590或更大。相对磁导率的上限没有特别限制，因为该值越高，在应用感应加热的情况下越有利。在一个实例中，相对磁导率的上限可以为例如约300,000或更小。

可以任选地添加的金属粉末还可以为导电金属粉末。在本申请中，术语导电金属粉末可以意指在20℃下的电导率为以下的金属或其合金的粉末：约8MS/m或更大、9MS/m或更大、10MS/m或更大、11MS/m或更大、12MS/m或更大、13MS/m或更大、或者14.5MS/m。电导率的上限没有特别限制，并且例如，可以为约30MS/m或更小、25MS/m或更小、或者20MS/m或更小。

在本申请中，具有相对磁导率和电导率的金属粉末还可以简称作导电磁性金属粉末。

这样的导电磁性金属粉末的具体实例可以例示为镍、铁或钴等的粉末，但不限于此。

如果使用，则在全部金属粉末中导电磁性金属粉末的比例没有特别限制。例如，可以调节该比例使得该比例可以在感应加热时产生适当的焦耳热。例如，基于全部金属粉末的重量，金属粉末可以包含30重量％或更大的导电磁性金属粉末。在另一实例中，在金属粉末中导电磁性金属粉末的比例可以为约35重量％或更大、约40重量％或更大、约45重量％或更大、约50重量％或更大、约55重量％或更大、60重量％或更大、65重量％或更大、70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、或者90重量％或更大。导电磁性金属粉末比例的上限没有特别限制，并且可以为，例如小于约100重量％、或者95重量％或更小。然而，上述比例为示例性比例。

考虑到期望的孔隙率或孔径等，还选择金属粉末的尺寸，但是没有特别限制，其中金属粉末的平均粒径可以例如在约0.1μm至约200μm的范围内。在另一实例中，平均粒径可以为约0.5μm或更大、约1μm或更大、约2μm或更大、约3μm或更大、约4μm或更大、约5μm或更大、约6μm或更大、约7μm或更大、或者约8μm或更大。在另一实例中，平均粒径可以为约150μm或更小、100μm或更小、90μm或更小、80μm或更小、70μm或更小、60μm或更小、50μm或更小、40μm或更小、30μm或更小、或者20μm或更小。作为金属颗粒中的金属，还可以应用具有不同平均粒径的金属。考虑到期望的金属泡沫或热管的形状(例如金属泡沫的厚度或孔隙率等)，可以从适当的范围中选择平均粒径。

在此，金属粉末的平均粒径可以通过已知的粒度分析方法获得，并且例如，平均粒径可以为所谓的D50粒径。

如上所述的浆料中金属组分(金属粉末)的比例没有特别限制，其可以考虑期望的粘度和工艺效率来选择。在一个实例中，基于重量，浆料中金属组分的比例可以为0.5％至95％左右，但不限于此。在另一实例中，该比例可以为约1％或更大、约1.5％或更大、约2％或更大、约2.5％或更大、约3％或更大、约5％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、35％或更大、40％或更大、45％或更大、50％或更大、55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、或者80％或更大，或者可以为约90％或更小、约85％或更小、约80％或更小、约75％或更小、约70％或更小、约65％或更小、60％或更小、55％或更小、50％或更小、45％或更小、40％或更小、35％或更小、30％或更小、25％或更小、20％或更小、15％或更小、10％或更小、或者5％或更小，但不限于此。

金属泡沫前体可以通过使用包含分散剂和粘合剂以及金属粉末的浆料来形成。

在此，作为分散剂，例如可以应用醇。作为醇，可以使用具有1至20个碳原子的一元醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、戊醇、辛醇、乙二醇、丙二醇、戊醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甘油、texanol、或萜品醇；或者具有1至20个碳原子的二元醇，例如乙二醇、丙二醇、己二醇、辛二醇或戊二醇；或者多元醇等，但是种类不限于以上所述。

浆料还可以包含粘合剂。粘合剂的种类没有特别限制，并且可以根据生产浆料时施用的金属组分或分散剂等的种类而适当地选择。例如，粘合剂可以例示为：具有含有1至8个碳原子的烷基的烷基纤维素，例如甲基纤维素或乙基纤维素；具有含有1至8个碳原子的亚烷基单元的聚碳酸亚烃酯，例如聚碳酸亚丙酯或聚碳酸亚乙酯；或者基于聚乙烯醇的粘合剂(在下文中，可以称作聚乙烯醇化合物)，例如聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯；等等，但不限于此。

如上所述的浆料中各组分的比例没有特别限制。考虑到在使用浆料的工艺时的工艺效率例如涂覆特性和可成型性，可以调整该比例。

例如，在浆料中，相对于100重量份的上述金属组分，粘合剂可以以约1重量份至500重量份的比例包含在内。在另一实例中，该比例可以为约2重量份或更大、约3重量份或更大、约4重量份或更大、约5重量份或更大、约6重量份或更大、约7重量份或更大、约8重量份或更大、约9重量份或更大、约10重量份或更大、约20重量份或更大、约30重量份或更大、约40重量份或更大、约50重量份或更大、约60重量份或更大、约70重量份或更大、约80重量份或更大、或者约90重量份或更大、约100重量份或更大、约110重量份或更大、约120重量份或更大、约130重量份或更大、约140重量份或更大、约150重量份或更大、约200重量份或更大、或者约250重量份或更大，并且可以为约450重量份或更小、约400重量份或更小、约350重量份或更小、约300重量份或更小、约250重量份或更小、约200重量份或更小、约150重量份或更小、约100重量份或更小、约50重量份或更小、约40重量份或更小、约30重量份或更小、约20重量份或更小、或者约10重量份或更小。

在浆料中，相对于100重量份的粘合剂，分散剂可以以约10重量份至2,000重量份的比例包含在内。在另一实例中，该比例可以为约20重量份或更大、约30重量份或更大、约40重量份或更大、约50重量份或更大、约60重量份或更大、约70重量份或更大、约80重量份或更大、约90重量份或更大、约100重量份或更大、约200重量份或更大、约300重量份或更大、约400重量份或更大、约500重量份或更大、约550重量份或更大、约600重量份或更大、或者约650重量份，并且可以为约1,800重量份或更小、约1,600重量份或更小、约1,400重量份或更小、约1,200重量份或更小、或者约1,000重量份或更小。

在本说明书中，除非另有说明，否则单位重量份意指相应组分之间的重量比。

如有必要，浆料还可以包含溶剂。然而，根据本申请的一个实例，浆料可以不包含溶剂。作为溶剂，考虑到浆料组分(例如金属组分或粘合剂等)的溶解性，可以使用适当的溶剂。例如，作为溶剂，可以使用介电常数在约10至120的范围内的那些。在另一实例中，介电常数可以为约20或更大、约30或更大、约40或更大、约50或更大、约60或更大、或者约70或更大，或者可以为约110或更小、约100或更小、或者约90或更小。这样的溶剂可以例示为水、具有1至8个碳原子的醇(例如乙醇、丁醇或甲醇)、DMSO(二甲基亚砜)、DMF(二甲基甲酰胺)、或NMP(N-甲基吡咯烷酮)等，但不限于此。

当施用溶剂时，相对于100重量份的粘合剂，其可以以约50重量份至400重量份的比例存在于浆料中，但不限于此。在另一实例中，溶剂的比例可以为约60重量份或更大、约70重量份或更大、约80重量份或更大、约90重量份或更大、约100重量份或更大、约110重量份或更大、约120重量份或更大、约130重量份或更大、约140重量份或更大、约150重量份或更大、约160重量份或更大、约170重量份或更大、约180重量份或更大、或者约190重量份或更大，或者可以为350重量份或更小、300重量份或更小、或者250重量份或更小，但不限于此。

除了上述组分之外，浆料还可以包含另外需要的已知添加剂。然而，本申请的工艺可以使用不包含已知添加剂中的发泡剂的浆料进行。

使用如上所述的浆料形成金属泡沫前体的方法没有特别限制。在生产金属泡沫的领域中，已知用于形成金属泡沫前体的各种方法，并且在本申请中可以应用所有这些方法。例如，可以通过将浆料保持在适当的模板中，或者通过以适当的方式涂覆浆料来形成金属泡沫前体。

当生产根据本申请的一个实例的呈膜或片的形式的金属泡沫时，尤其是当生产呈薄膜或薄片的形式的金属泡沫时，应用涂覆方法可以是有利的。例如，可以通过将浆料涂覆在合适的基材上以形成前体，然后进行以下待描述的烧结过程来形成期望的金属泡沫。

特别地，当通过将浆料直接涂覆在金属片上以形成金属泡沫层来形成金属泡沫前体时，可以形成对金属片具有优异粘合力的金属泡沫层，从而制备具有优异耐久性的热管。

这样的金属泡沫前体的形状没有特别限制，因为其根据期望的金属泡沫来确定。在一个实例中，金属泡沫前体可以呈膜或片的形式。例如，当该前体呈膜或片的形式时，厚度可以为2,000μm或更小、1,500μm或更小、1,000μm或更小、900μm或更小、800μm或更小、700μm或更小、600μm或更小、500μm或更小、400μm或更小、300μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、约100μm或更小、约90μm或更小、约80μm或更小、约70μm或更小、约60μm或更小、或者约55μm或更小。金属泡沫由于其多孔结构特征而通常具有脆性特性，使得存在这样的问题：它们难以以膜或片(特别是薄膜或薄片)的形式生产，并且即使在制成时它们也容易破裂。然而，根据本申请的方法，可以形成具有均匀地形成在内部的孔和优异的机械特性以及薄的厚度的金属泡沫。

在此，该前体厚度的下限没有特别限制。例如，膜或片形状的前体的厚度可以为约5μm或更大、10μm或更大、或者约15μm或更大。

如有必要，还可以在形成金属泡沫前体的过程中进行合适的干燥过程。例如，金属泡沫前体还可以通过以下来形成：通过上述涂覆法等形成浆料，然后将其干燥恒定的时间。干燥条件没有特别限制，并且可以控制在例如，可以将浆料中包含的溶剂除去至期望水平的水平。例如，干燥可以通过以下来进行：将形成的浆料在约50℃至250℃、约70℃至180℃、或约90℃至150℃的范围内的温度下保持适当的时间。干燥时间也可以在适当的范围内选择。

为了生产热管，可以在金属片(例如金属基底)上形成金属泡沫前体或金属泡沫。例如，可以通过将上述浆料涂覆在金属片上并且如有必要，通过上述干燥过程来形成金属泡沫前体。通过这样的方法，即使在具有薄的厚度的金属泡沫的情况下，其也可以以优异的粘合力形成在金属片上。

金属片的类型根据目的确定，没有特别限制，并且例如，可以应用与金属泡沫相同金属或不同金属的基材。

例如，金属片可以为选自铜、钼、银、铂、金、铝、铬、铟、锡、镁、磷、锌和锰中的任一种金属的基材，或者其中两者或更多者的混合物或合金的基材，并且如有必要，还可以使用选自作为上述导电磁性材料的镍、铁和钴中的任一者、或其中两者或更多者的混合物或合金的基材，或者导电磁性金属和上述其他金属的混合物或合金的基材，等等。

这样的金属片的厚度没有特别限制，其可以根据目的适当地选择。

金属泡沫可以通过烧结以上述方式形成的金属泡沫前体来制备。在这种情况下，进行用于生产金属泡沫的烧结的方法没有特别限制，并且可以应用已知的烧结方法。即，烧结可以通过以适当的方式向金属泡沫前体施加适当量的热的方法来进行。

在这种情况下，考虑到施用的金属前体的状态，例如金属粉末的种类和量，或者粘合剂或分散剂的种类和量等，可以控制烧结的条件，使得在使金属粉末连接而形成多孔结构的同时，可以除去粘合剂和分散剂等，其中具体条件没有特别限制。

例如，可以通过将前体保持在约500℃至2000℃的范围内、700℃至1500℃的范围内、或800℃至1200℃的范围内的温度下来进行烧结，并且还可以任选地选择保持时间。在一个实例中，保持时间可以在约1分钟至10小时的范围内，但不限于此。

在本申请中，作为与现有已知方法不同的方法，烧结可以通过感应加热法来进行。感应加热法意指使用通过向浆料施加电磁场而产生的热来进行烧结。通过这样的方法，可以顺利地制造具有优异的机械特性并且孔隙率被控制至期望水平以及包含均匀地形成的孔的金属泡沫。

在此，感应加热是其中当施加电磁场时由特定金属产生热的现象。例如，如果向具有适当的电导率和磁导率的金属施加电磁场，则在金属中产生涡电流，并且由于金属的电阻而发生焦耳热。在本申请中，可以进行通过这样的现象的烧结过程。在本申请中，金属泡沫的烧结可以通过应用这样的方法在短时间内进行，从而确保可加工性。此外，通过这样的方法可以生产包括具有优异机械强度同时具有高孔隙率和优异机械强度的金属泡沫层的金属片，由此可以使用这样的金属片生产在具有薄的厚度的同时具有优异的散热效率的热管。

当通过感应加热进行烧结步骤时，施加电磁场的条件没有特别限制，因为它们根据金属泡沫前体中的导电磁性金属颗粒的种类和比例等来确定。例如，感应加热可以使用以线圈等形式形成的感应加热器进行。此外，感应加热可以例如通过施加100A至1,000A左右的电流来进行。在另一实例中，所施加的电流的大小可以为900A或更小、800A或更小、700A或更小、600A或更小、500A或更小、或者400A或更小。在另一实例中，电流的大小可以为约150A或更大、约200A或更大、或者约250A或更大。

感应加热可以例如在约100kHz至1,000kHz的频率下进行。在另一实例中，频率可以为900kHz或更小、800kHz或更小、700kHz或更小、600kHz或更小、500kHz或更小、或者450kHz或更小。在另一实例中，频率可以为约150kHz或更大、约200kHz或更大、或者约250kHz或更大。

用于感应加热的电磁场的施加可以在例如约1分钟至10小时的范围内进行。在另一实例中，施加时间可以为约10分钟或更长、约20分钟或更长、或者约30分钟或更长。在另一实例中，施加时间可以为约9小时或更短、约8小时或更短、约7小时或更短、约6小时或更短、约5小时或更短、约4小时或更短、约3小时或更短、约2小时或更短，约1小时或更短、或者约30分钟或更短。

考虑到如上所述的导电磁性金属颗粒的种类和比例，可以改变上述感应加热条件例如施加的电流、频率和施加时间等。

烧结步骤可以仅通过上述感应加热进行，或者还可以通过施加适当的热连同感应加热(即施加电磁场)来进行。例如，烧结步骤还可以通过向金属泡沫前体施加外部热源连同施加电磁场来进行或者单独向金属泡沫前体施加外部热源来进行。

即，如上所述，考虑到所施加的金属前体的状态例如金属粉末的种类和量，或者粘合剂或分散剂的种类和量等，可以控制烧结，使得在使金属粉末连接而形成多孔结构的同时，可以除去粘合剂和分散剂等。

可以通过以下生产热管：以与上述相同的方式在第一金属片的一侧上形成金属泡沫，然后将第二金属片和其上形成有金属泡沫的第一金属片相对放置，使得第一金属片上的金属泡沫面对第二金属片，并且接合第一金属基材和第二金属基材的周边部分。该过程的示意图示于图3中。

此时，如图3所示，可以在第二金属基材的面对第一金属基材的表面上形成金属泡沫，其中如有必要，第二金属基材上的金属泡沫也可以以与上述相同的方式形成。

以与上述相同的方式形成在金属片的一侧上的金属泡沫可以表现出对金属片的优异粘合力和适当的孔特性(孔隙率和孔径)，即使根据需要将其制成具有薄的厚度。图1是具有如上所述附接的金属泡沫的金属片10的实例，其是示出在金属片11上形成有多孔金属结构12(金属泡沫)的形状的图。

金属泡沫的孔隙率可以在约40％至99％的范围内。如上所述，根据本申请的方法，在包含均匀地形成的孔的同时可以控制孔隙率和机械强度。孔隙率可以为50％或更大、60％或更大、70％或更大、75％或更大、或者80％或更大，或者可以为95％或更小、或者90％或更小。在此，孔隙率可以以已知的方式通过计算金属泡沫的密度来计算。

金属泡沫还可以以薄膜或薄片的形式存在。在一个实例中，金属泡沫可以呈膜或片的形式。这样的膜或片形式的金属泡沫的厚度可以为2,000μm或更小、1,500μm或更小、1,000μm或更小、900μm或更小、800μm或更小、700μm或更小、600μm或更小、500μm或更小、400μm或更小、300μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、约100μm或更小、约90μm或更小、约80μm或更小、约70μm或更小、约60μm或更小、或者约55μm或更小。例如，膜或片形状的金属泡沫的厚度可以为约5μm或更大、约10μm或更大、约15μm或更大、约20μm或更大、约30μm或更大、约40μm或更大、约50μm或更大、约100μm或更大、约150μm或更大、约200μm或更大、约250μm或更大、约300μm或更大、约350μm或更大、约400μm或更大、约450μm或更大、或者约500μm或更大。

金属泡沫可以具有优异的机械强度，并且例如其拉伸强度可以为2.5MPa或更大、3MPa或更大、3.5MPa或更大、4MPa或更大、4.5MPa或更大、或者5MPa或更大。此外，拉伸强度可以为约10MPa或更小、约9MPa或更小、约8MPa或更小、约7MPa或更小、或者约6MPa或更小。这样的拉伸强度可以例如通过KS B 5521在室温下测量。

在本申请的热管制备方法中，如图3所示，热管可以通过以下来制造：使以与上述相同的方式生产的两个金属片面对以面对彼此，并且接合两个金属片的周边部分以形成管状。在此，接合方法没有特别限制，并且例如，可以应用一般的金属焊接法等。

管状热管可以通过焊接面对的金属片的周边部分使得金属泡沫层存在于内部来形成。由于通过上述步骤形成的金属片具有高孔隙率和小孔径的金属泡沫层，并且可以以薄的形状生产，因此可以在焊接金属片的周边部分时提供呈薄的形状同时具有优异的散热效率的热管。

为了通过焊接面对的两个金属片的周边部分使得金属泡沫层存在于内部来形成管，本申请的管形成步骤还可以包括例如压制金属片的周边部分的步骤。压制金属片的周边部分的方法没有特别限制，其中可以使用压制金属材料的已知方法。通过经由压制金属片的周边部分的过程焊接金属片可以容易地形成管。

本申请的热管制备方法可以提供具有薄的厚度的热管，因为其使用薄金属片生产热管。本申请的上述干燥步骤和烧结步骤可以提供呈薄的形状同时具有高孔隙率和小孔径的金属片，并因此，当使用如上所述的金属片生产热管时，可以生产具有薄的厚度同时具有优异的散热性能的热管。本申请的热管的厚度的上限没有特别限制，但是可以为例如0.8mm或更小、0.5mm或更小，或者0.3mm或更小。本申请的热管的厚度的下限没有特别限制，但是可以为例如0.06mm或更大、0.08mm或更大、或者0.1mm或更大。

有益效果

本申请可以提供用于制备热管的方法，所述热管即使在根据需要形成为薄的厚度时也表现出优异的散热特性和耐久性。

附图说明

图1是示出本申请的附接金属泡沫的金属片的示例性形状的图。

图2是一个实施例中形成的金属泡沫的SEM照片。

图3是示例性地示出本申请的制备方法的图。

具体实施方式

在下文中，将通过实施例和比较例详细描述本申请，但是本申请的范围不限于以下实施例。

实施例1.

第一金属片的制备

使用平均粒径(D50粒径)为约10μm至20μm的铜(Cu)粉末作为金属组分制备浆料。将铜粉末与其中作为分散剂的乙二醇(EG)和作为粘合剂的乙基纤维素(EC)以4:5的重量比(EG:EC)混合的混合物混合，使得铜粉末与粘合剂的重量比(Cu:EC)为约10:1，由此制备浆料。将浆料以膜的形式涂覆在铜基材上，并在约120℃下干燥约1小时，以形成金属泡沫前体。此时，涂覆的金属泡沫前体的厚度为约100μm。通过以下进行烧结以制备铜泡沫：在电炉中施加外部热源，使得前体在氢气/氩气气氛中在约1000℃的温度下被保持2小时。制备的片状铜泡沫的孔隙率为约65％。图2是示出如上形成的铜基材上的金属泡沫层的SEM照片。

第二金属片的制备

以与第一金属片的情况相同的方式制备浆料，不同之处在于使用萜品醇代替乙二醇作为分散剂，并使用聚乙酸乙烯酯(PVAc)代替乙基纤维素(EC)作为粘合剂。在制备浆料时，基于重量，铜粉末、分散剂和聚乙酸乙烯酯的配比为1:1:0.1(Cu:萜品醇:PVAc)。将浆料以膜形状涂覆在铜基材上至约30μm的厚度，并以与第一金属片的情况相同的方式干燥，以在铜基材上形成金属泡沫前体。随后，在与第一金属片的情况相同的条件下进行烧结以形成与铜基材一体化的铜泡沫。以优异的粘合力与铜基底一体化的所制备的铜泡沫的孔隙率为约68％。

热管的制备

将如上制备的第一金属片和第二金属片布置成使得在它们的表面上的金属泡沫层彼此面对，并且如图3所示，压焊周边部分以制备热管。

Claims (14)

1.一种用于制备热管的方法，包括以下步骤：使用包含金属粉末、粘合剂和分散剂的浆料在第一金属片的一侧上形成金属泡沫；以及将第二金属片和其上形成有所述金属泡沫的所述第一金属片相对放置，使得所述第一金属片的所述金属泡沫面对所述第二金属片；以及接合所述第一金属片和所述第二金属片的周边部分。

2.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中在所述第一金属片上形成所述金属泡沫的步骤包括以下步骤：使用所述浆料在所述第一金属片上形成金属泡沫前体；以及烧结所述金属泡沫前体。

3.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述浆料包含相对于100重量份的所述金属粉末1重量份至500重量份的所述粘合剂；以及相对于100重量份的所述粘合剂10重量份至2,000重量份的所述分散剂。

4.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述金属粉末的平均粒径在0.1μm至约200μm的范围内。

5.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述粘合剂为烷基纤维素、聚碳酸亚烃酯或基于聚乙烯醇的粘合剂。

6.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述分散剂为醇。

7.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述浆料还包含溶剂。

8.根据权利要求2所述的用于制备热管的方法，其中所述金属泡沫前体以膜或片的形式形成。

9.根据权利要求2所述的用于制备热管的方法，其中所述烧结在500℃至2000℃的范围内的温度下进行。

10.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中还在所述第二金属片的面对所述第一金属片的表面上形成金属泡沫。

11.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述金属泡沫的孔隙率在60％至99％的范围内。

12.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述金属泡沫的孔径在100nm至100μm的范围内。

13.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述金属泡沫的厚度为500μm或更小。

14.根据权利要求1所述的用于制备热管的方法，其中所述热管的厚度在0.06mm至0.8mm的范围内。